TIDA-011012
适用于中压应用的 50kW SiC 模块化固态变压器参考设计
TIDA-011012
概述
此设计实现了一款基于碳化硅 (SiC) 电源模块的三相固态变压器 (SST)。采用模块化架构，可将多个变换器子模块串联堆叠，以满足中压电网应用需求。高速开关 SiC 器件使 DC/AC 级能够以 10kHz 开关频率运行，双有源桥 (DAB) 隔离级能够以 100kHz 开关频率运行，从而减小高频磁性器件尺寸并提升整体功率密度。模块间通信可提供中压终端设备所需的高隔离电压电平。级联拓扑可将电网电压均匀分配至各子模块，使系统能够采用标准低耐压等级 SiC 器件，同时实现完整的中压运行能力。
特性
- 额定功率 50kW 的参考设计，采用模块化且可扩展架构。
- 中压直流链路的额定电压为 2.2kV，低压直流链路额定电压为 1.5kV。
- 中压侧采用基于 SiC 电源模块的 H 桥转换器。
- 采用双有源桥 (DAB) 隔离式 DC/DC 转换级，开关频率为 100kHz。
- DC/AC 转换器采用单极模式，开关频率为 10kHz。
- 子模块之间采用光纤通信，以满足所需隔离电压要求。
- 双向功率流功能，支持电网到储能和储能到电网运行。
- 单个模块尺寸：850mm × 300mm × 80mm.。
| 输出电压选项 | TIDA-011012.1 | TIDA-011012.2 | TIDA-011012.3 | TIDA-011012.4 |
|---|---|---|---|---|
| 输入电压（最小值）(V) | 800 | 1800 | 1300 | 2200 |
| 输入电压（最大值）(V) | 1300 | 2200 | 1500 | 2200 |
| 输出电压（标称值）(V) | 2200 | 1500 | 2200 | 1300 |
| Iout（最大值）(A) | 23 | 33 | 23 | 63 |
| 输出功率 (W) | 50600 | 49500 | 50600 | 81900 |
| 隔离/非隔离 | Non-Isolated | Isolated | Isolated | Non-Isolated |
| 输入类型 | AC | DC | DC | DC |
| 拓扑 | Boost- PFC | Full Bridge- Phase Shifted | Full Bridge- Phase Shifted | Buck- PFC |
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设计文件和产品
设计文件
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产品
在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。
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技术文档
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| 顶层文档 | 类型 | 标题 | 格式选项 | 下载最新的英语版本 | 日期 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| * | 设计指南 | A 50kW SiC-Based Modular Solid-State Transformer for Medium-Voltage Applications Reference Design | PDF | HTML | 2026-6-4 |